Detectan la huella ultravioleta del agua en el cometa interestelar 3I/ATLAS
Un equipo de la Universidad de Auburn ha captado por primera vez la firma ultravioleta del agua en un cometa venido de otro sistema estelar. El hallazgo, logrado con un telescopio de la NASA, desvela que los ingredientes de la vida son tan universales como las estrellas.
Por Enrique Coperías
Imagen artística del cometa 3I/ATLAS, el tercer visitante interestelar descubierto hasta la fecha. Ha revelado por primera vez la huella ultravioleta del agua fuera del Sistema Solar, una pista clave para comparar la química de otros mundos con la nuestra. Imagen generada con Gemini
Por primera vez, los astrónomos han captado la huella ultravioleta del agua en un cometa interestelar que no nació bajo el paraguasdel Sol. El objeto, bautizado como 3I/ATLAS, es el tercer viajero interestelar identificado hasta la fecha, tras ‘Oumuamua, en 2017; y 2I/Borisov, en 2019. Y su paso por el Sistema Solar ha ofrecido una oportunidad excepcional para comparar los materiales de otros sistemas planetarios con los nuestros.
El descubrimiento, liderado por Zexi Xing y Dennis Bodewits desde la Universidad de Auburn, en Estados Unidos, se ha realizado gracias al telescopio ultravioleta del observatorio espacial Neil Gehrels Swift, una misión de la NASA originalmente diseñada para estudiar estallidos de rayos gamma.
Los resultados de la invstigaciñón, que han sido publicados en la revista The Astrophysical Journal Letters, confirman que 3I/ATLAS libera vapor de agua a casi tres unidades astronómicas del Sol, es decir, más allá de la órbita de Marte, donde el hielo suele permanecer inerte en los cometas del Sistema Solar.
«Cuando detectamos agua —o incluso su débil eco ultravioleta, el radical OH— en un cometa interestelar, estamos leyendo una nota enviada desde otro sistema planetario —explica Bodewits, profesor de Física en Auburn. Y añade—: Nos dice que los ingredientes de la química de la vida no son exclusivos del nuestro».
En palabras de Xing, «este es un hallazgo extraordinario: hemos visto la huella espectral del radical OH, el producto directo de la fotodisociación del agua, en un objeto interestelar. Es la prueba más clara hasta ahora de que el agua, el ingrediente esencial de la vida tal y como la conocemos, está presente también en los cuerpos que se forman en otros sistemas estelares».
Un visitante del frío profundo
El cometa 3I/ATLAS fue descubierto el 1 de julio de 2025 por el sistema de rastreo ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System), en Hawái. Su órbita hiperbólica —una trayectoria de escape— reveló enseguida que no pertenece al Sistema Solar.
Como en los casos anteriores de ‘Oumuamua y Borisov, los astrónomos se lanzaron a observarlo con todos los instrumentos astronómicos disponibles antes de que se alejara para siempre.
Pero esta vez, a diferencia del primer objeto, que se comportó como un cuerpo rocoso sin signos de sublimación, 3I/ATLAS mostraba desde el principio una coma difusa, indicio de actividad cometaria. Las observaciones con telescopios terrestres detectaron polvo y señales de gases volátiles, aunque sin confirmar inicialmente la presencia de agua. Esa confirmación ha llegado ahora desde el espacio.
El telescopio Swift de la NASA observó el cometa interestelar 3I/ATLAS en dos campañas durante julio y agosto de 2025. Las imágenes muestran la luz visible (izquierda) y la ultravioleta (derecha), donde el tenue brillo del radical hidroxilo (OH) revela el vapor de agua que escapa del cometa. Gracias a su posición por encima de la atmósfera terrestre, Swift permitió detectar estas emisiones ultravioleta invisibles desde la superficie terrestre. Cortesía: Dennis Bodewits, Auburn University
La huella invisible del agua en ultravioleta
En la Tierra, las observaciones de la molécula de agua en el espectro ultravioleta son imposibles: la atmósfera terrestre bloquea completamente esas longitudes de onda. Pero el telescopio UVOT (Ultraviolet/Optical Telescope) de la misión Swift, situado en órbita terrestre, puede hacerlo sin interferencias.
El equipo de Auburn utilizó el filtro ultravioleta UVW1, que cubre la banda de los 3.085 angstroms, donde se produce la emisión característica del radical OH (A²Σ–X²Π), un fragmento que surge cuando la luz solar rompe las moléculas de agua en la coma de un cometa. Mediante una técnica de sustracción de imágenes, que compara las observaciones ultravioleta con otras tomadas en luz visible, los científicos aislaron esa señal tenue pero inconfundible.
Las primeras observaciones, entre el 31 de julio y el 1 de agosto de 2025, mostraron apenas una detección marginal. Pero las siguientes, del 18 al 20 de agosto, confirmaron sin dudas la presencia de OH. A partir de esa firma, el equipo calculó que 3I/ATLAS estaba produciendo del orden de 1,3 × 10²⁷ moléculas de agua por segundo, equivalente a unos 40 kilogramos por segundo de pérdida de masa.
Esa cantidad sitúa al objeto entre los cometas más activos observados a casi tres unidades astronómicas del Sol, una distancia a la que el hielo de agua debería permanecer sólido y estable. La sublimación directa, según los modelos, requeriría que más del 8 % de la superficie del núcleo estuviera activa, una proporción inusualmente alta.
«El hecho de que el agua se esté liberando tan lejos del Sol sugiere que no procede sólo del núcleo, sino también de granos helados suspendidos en la coma —explica Bodewits, especialista en cometas y miembro del equipo de la misión Rosetta. Y añade—: Es probable que el viento solar esté calentando esos fragmentos y liberando vapor de agua adicional».
Cómo se detecta el agua sin verla
El proceso puede parecer indirecto, pero la detección del radical OH es la vía clásica para medir el agua en los cometas. Cuando la radiación ultravioleta solar incide sobre el vapor de H₂O, lo rompe en hidrógeno y OH, que a su vez reemite luz en una banda ultravioleta concreta. Cuantificar esa emisión permite calcular cuánta agua se está sublimando.
El análisis, sin embargo, requiere una corrección delicada: la reddening o enrojecimiento del polvo cometario, que atenúa la luz de manera diferente según la longitud de onda. Los investigadores adoptaron un valor del 29 % por cada 1.000 angstroms, basado en observaciones simultáneas desde el Very Large Telescope en Chile, y comprobaron que este ajuste era coherente con otros estudios independientes.
Al aplicar ese factor, las cuentas cuadraron: el cometa mostraba un exceso claro de emisión ultravioleta que no podía explicarse solo por el polvo, confirmando de esta manera el origen molecular del OH.
Un laboratorio de química interestelar
El descubrimiento de agua en 3I/ATLAS abre una nueva ventana a la comprensión de los materiales que componen los sistemas planetarios más allá del Sol. De los tres objetos interestelares conocidos, únicamente Borisov había mostrado gases volátiles comparables a los de los cometas del Sistema Solar. Pero Borisov también sorprendió a los astrónomos, ya que su composición química cambió de un equilibrio entre agua y monóxido de carbono antes del perihelio a una dominada por CO después de pasar cerca del Sol.
3I/ATLAS, en cambio, parece más rico en agua que en otros compuestos volátiles, como el cianógeno (CN) y el dióxido de carbono (CO₂). Las primeras mediciones sugieren una relación CN/H₂O muy baja, lo que lo clasificaría como un cometa pobre en cianógeno, incluso en comparación con los cometas más escasos en ese elemento del Sistema Solar.
Esa peculiaridad química podría estar vinculada a su origen: un entorno de baja metalicidad, con menos carbono disponible durante su formación. Si esta hipótesis se confirma, 3I/ATLAS proporcionaría una pista sobre cómo se forman los planetas y los hielos interestelares en sistemas estelares antiguos o menos enriquecidos que el nuestro.
Una superficie sorprendentemente activa
Para estimar la cantidad de agua que el cometa debe estar liberando, el equipo comparó sus datos con un modelo de sublimación. Si la emisión proviniera sólo del núcleo, el área activa mínima sería de unos 8 a 11 kilómetros cuadrados, es decir, entre un 8 y un 11 % de su superficie total, suponiendo un radio máximo de 2,8 kilómetros.
La mayoría de los cometas del Sistema Solar presentan niveles de actividad menores, del 3 al 5 %. Esto refuerza la idea de que una parte del agua observada procede de granos helados desprendidos del núcleo, que continúan sublimando a cierta distancia. Fenómenos similares se han visto en cometas como el C/2009 P1 (Garradd) y el C/1980 E1 (Bowell), donde el agua parecía originarse más en la coma que en el propio núcleo.
Observaciones en el infrarrojo realizadas con el telescopio Gemini y con la instalación IRTF en Hawái han detectado, efectivamente, partículas heladas grandes en la coma de 3I/ATLAS, lo que confirma esta interpretación.
El telescopio espacial James Webb muestra al cometa 3I/ATLAS brillando en infrarrojo, con señales claras de agua y dióxido de carbono en su coma. Cortesía: NASA, ESA, CSA, M. Cordiner (NASA-GSFC)
Tres visitantes, tres historias
Desde el descubrimiento de ‘Oumuamua, los astrónomos han identificado con gran rapidez cualquier objeto con trayectoria hiperbólica. Pero cada visitante ha contado una historia distinta.
✅ ‘Oumuamua desconcertó al no mostrar signos de gases ni polvo, comportándose más como un asteroide, aunque con un misterioso impulso no gravitatorio que algunos atribuyeron a la desgasificación de hidrógeno atrapado o incluso al efecto de la radiación solar sobre una estructura ultraligera.
✅ 2I/Borisov, en cambio, fue el primer cometa interestelar confirmado y se comportó de manera más familiar: un cuerpo helado que expulsaba gas y polvo. Sin embargo, su composición, con abundante monóxido de carbono, lo hacía más frío que la mayoría de los cometas solares, como si hubiera nacido en los márgenes de un sistema planetario lejano.
«Cada cometa interestelar hasta ahora ha sido una sorpresa —dice Xing. Y continúa—: ‘Oumuamua era seco, Borisov estaba lleno de monóxido de carbono, y ahora ATLAS está liberando agua a una distancia en la que no esperábamos encontrarla. Cada uno está reescribiendo lo que creíamos saber sobre cómo se forman los planetas y los cometas alrededor de las estrellas».
3I/ATLAS completa ahora el trío con un comportamiento mixto: tan activo como los cometas solares, pero químicamente distinto, con una abundancia de agua inusual y escasez de compuestos carbonados. Cada uno de estos visitantes amplía el abanico de posibilidades sobre cómo se forman los pequeños cuerpos en otros sistemas estelares.
Ciencia en tiempo real: la misión Swift
Captar este tipo de señales no es tarea fácil. Los objetos interestelares cruzan el Sistema Solar a velocidades superiores a los 50 kilómetros por segundo, lo que limita la ventana de observación astronómica a unas pocas semanas.
En el caso de 3I/ATLAS, el Swift —un observatorio espacial dedicado al estudio de las explosiones de rayos gamma— tuvo que dividir sus observaciones en exposiciones de apenas treinta segundos para compensar el movimiento del cometa y evitar el desenfoque.
Aun así, el pequeño telescopio de 30 centímetros logró detectar una emisión ultravioleta extremadamente débil, gracias a su posición por encima de la atmósfera terrestre y a un cuidadoso procesado de datos que combinó decenas de miles de imágenes. «Swift no fue diseñado para esto, pero su versatilidad nos ha permitido abrir una nueva frontera en la astronomía de los cometas interestelares», subraya Bodewits.
'Oumuamua fue el primer objeto interestelar detectado. Cortesía: NASA
Más preguntas que respuestas
El hallazgo deja abiertas numerosas incógnitas. Entre ellas, destacan estas tres:
✅ ¿Por qué algunos cometas interestelares muestran tanta agua y otros no?
✅ ¿Qué papel juega el tamaño de las partículas o la historia térmica de cada objeto?
✅ ¿Qué nos dice esto sobre la abundancia de agua en los sistemas planetarios de la galaxia?
El equipo de Auburn planea seguir observando 3I/ATLAS mientras se aproxima a su perihelio, el punto más cercano al Sol, en los próximos meses. Si el patrón de sublimación se invierte, como ocurrió con Borisov, podría revelar cómo la radiación solar transforma los hielos primigenios que han viajado durante millones de años entre las estrellas.
«Cada objeto interestelar que observamos es una cápsula del tiempo —afirma Xing. Y añade—: Nos trae información directa sobre la composición de otros sistemas solares, mucho antes de que podamos explorar exoplanetas en detalle. Y el hecho de que encontremos agua nos dice que este ingrediente esencial es probablemente universal».
La importancia del ultravioleta en astronomía
El estudio demuestra también el papel clave de la astronomía ultravioleta, una banda poco accesible desde tierra pero crucial para entender la química del agua y otros volátiles cósmicos.
Con el envejecimiento de misiones como la Swift y el Hubble, los astrónomos advierten de la necesidad de nuevos telescopios espaciales sensibles al ultravioleta para continuar este tipo de observaciones.
«Sin observatorios en órbita, simplemente no podríamos detectar el agua en estos objetos —recuerda Bodewits—. Cada vez que un visitante interestelar entra en el Sistema Solar, tenemos una única oportunidad de estudiarlo, y esa oportunidad depende de tener los instrumentos adecuados en el espacio».
Un legado para futuras generaciones
El descubrimiento de agua en 3I/ATLAS no sólo amplía el catálogo de hallazgos sobre los visitantes interestelares: también confirma que la química del agua —y por extensión, la posibilidad de mundos habitables— no es exclusiva del Sol ni de sus planetas.
Aunque el cometa 3I/ATLAS se perderá pronto en la oscuridad interestelar, las observaciones dejan una huella más duradera: una pista de que, en los rincones más remotos de la galaxia, los ingredientes del agua y del hielo son comunes, y los procesos que los liberan al calor de una estrella son universales.▪️
Información facilitada por el Auburn University Department of Physics
Fuente: Zexi Xing, Shawn Oset, John Noonan, and Dennis Bodewits. Water Production Rates of the Interstellar Object 3I/ATLAS. The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ae08ab
